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长白山位于亚欧大陆东缘，浓缩了从温带到极地几千公里的生物地理景观，其植被从山顶向下依次为苔原带、岳桦林带、针叶林带、针阔混交林带，呈垂直分布。到目前为止，长白山自然保护区内有人参、长白松等野生植物2700余种，野生动物1600余种，还有多种细菌和真菌，构成了丰富的生物资源库。

长白山为野生动物创造了天然的繁衍与栖息环境，这里栖息着中国林蛙和极北小鲵等两栖动物，松花蛇、赤练蛇等爬行动物，梅花鹿、东北虎等哺乳动物，啄木鸟、大杜鹃等鸟类，还有诸多名贵鱼类。保护区中的生物之间存在着一定的关系，如中国特有珍稀鸟类——中华秋沙鸭，它常以食草小鱼、水草为食，也是水獭的食物。